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3.2.1 试样截面形貌分析26
3.2.2 SiC陶瓷相/Al合金相界面分析 …32
3.2.3 Al合金微观形貌分析 39
3.3 微量元素对浸渗效果的影响 …42
3.4 N2气氛对浸渗效果的影响 43
4 实验结论 45
致谢 46
参考文献 …47
1 引言
1.1 金属基复合材料简介
1.1.1 金属基复合材料概况
金属基复合材料是以金属及合金为基体，以高强度的第二相，即高性能的增强纤文、
晶须、颗粒作为增强体而制备出的复合材料。随着近代科学技术的发展，特别是宇航、火
箭、原子能以及机械和化工等工业的发展，对工程材料性能的要求越来越高，比如高强度、
高比刚度、耐高温、抗腐蚀、抗疲劳等。这对于单一的金属材料、陶瓷材料或高分子材料
来说多是较难实现的，因此就促进了金属基复合材料的问世与发展。人们在材料的结构方
面不但要求强度高，还要求重量轻，尤其在航空航天方面。金属基复合材料就是为了满足
上述要求而诞生的。金属基复合材料相对于传统的金属材料来说，具有较强的比强度和比
刚度。 对于树脂基复合材料来说，具有优良的导电性和耐热性。 对于陶瓷基复合材料来说，
具有高韧性和高冲击性能。
由此可见金属基复合材料具有广阔的应用前景，同时金属基复合材料的研究与开发也
是广受瞩目。目前，金属基复合材料已经从研究开发阶段进入生产阶段，但是金属基复合
材料还远不如高聚物复合材料那样成熟。因此，金属基复合材料研究者或工程使用者有必
要深入了解金属基复合材料。
1.1.2 金属基复合材料分类
金属基复合材料是以金属及合金为基体，以高强度的第二相作为增强体而制得的复合
材料。因此，对这种材料的分类既可以按基体来进行，也可以按增强体来进行分类。
1) 按基体分类
基体材料是金属基复合材料的主要组成，起着固结增强物、传递和承受各种载荷(力、
热、电)的作用。基体在复合材料中占有很大的体积百分数。金属基复合材料按基体可以
分为很多种，目前用作金属基复合材料的基体金属有铝及铝合金、镁合金、钛合金、镍合
金、铜与铜合金、锌合金、铅、钛铝、镍铝金属间化合物等。常见的金属基体有铝、钛、
镍及其合金。
① 铝基复合材料
这是在金属基复合材料中应用最广的一种。由于铝的基体为面心立方结构。因此具有
良好的韧性和塑性，再加上它具有的易加工性、工程可靠性及价格低廉等优点，为其在工碳化硅网眼陶瓷增强铝基复合材料研究2
程方面的应用创造了有力条件。在制造铝基复合材料的时候，通常并不是使用纯铝而是使
用铝合金。这是由于与纯铝相比，铝合金具有更好的综合性能。至于选择何种铝合金作为
基体，则根据实际中队复合材料的性能要求来决定。
② 钛基复合材料
钛比其他任何结构材料据有更高的比强度。此外，钛在中温时比铝合金更好地保持其
强度。因此，对飞机结构来说，当速度从亚超音速提高到超音速时，钛合金显示出了更好
的优越性。
③ 镍基复合材料
这种复合材料是以镍和镍合金为基体材料制作的。由于镍的高温性能优良，因此，这
种复合材料应用于制造高温下工作的零部件。人们研制镍基复合材料的目的，是希望用它
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